磁场57(楞次定律)

高二物理学案57周次：编号：班级：姓名：主编：曹冬亮审批：课题楞次定律一、学习目标1、理解楞次定律的实质2、知道和理解右手定则3、理解楞次定律与能量守恒的关系二、学习过程目标一、探究感应电流的方向1、阅读课本，根据实验图4.3-2，回答下列问题2、实验结论：3、楞次定律的内容：4、理解楞次定律需要注意的事项：（1）怎样理解“阻碍？”（2）谁“阻碍”谁？（3）“阻碍”什么？（4）“阻碍”的结果如何？（5）记忆口诀：5、用楞次定律判断感应电流方向的步骤。

目标二：右手定则1、使用方法：2、适用范围：三、导练：1、课本P13第4题2、课本P13第5题3、如图所示是这个圆盘发电机的示意图：铜盘安装在水平的铜轴上，它的边缘正好在两磁极之间，两块铜片C、D分别与转动轴和铜盘的边缘接触。

使铜盘转动，电阻R 中就有电流通过。

问：（1）说明圆盘发电机的原理（2）圆盘如图所示方向转动，请判断通过R的电流方向。

三、课堂小结：课题 楞次定律（第一课时教案）教学目标：1、理解楞次定律的内容，能运用楞次定律判断感应电流的方向，解答有关问题。

2、理解楞次定律是能量守恒定律在电磁感应现象中的反映。

3、掌握右手定则，认识右手定则是楞次定律的一种具体表现形式。

4、体验楞次定律的实验探究过程，提高分析、归纳、概括及表述能力。

5、感受科学家对规律的研究过程，学习他们对工作严肃认真不怕困难的科学态度。

教学重点：1.通过实验总结出楞次定律。

2.应用楞次定律判定感应电流的方向。

教学难点：1.对演示实验现象进行分析、归纳，并总结出楞次定律。

2.正确理解楞次定律中“阻碍”的含义。

3.从能量守恒的角度理解楞次定律。

二、教学过程引入师：上节课做实验时我们发现当条形磁铁插入线圈时电流表指针偏转方向与条形磁铁从线圈中拔出时电流表指针偏转方向不同。

这说明两次产生的感应电流方向不一样,本节课我们就研究如何判断感应电流的方向.实验探究感应电流方向设计实验实验目的：研究感应电流的方向与原磁场的磁通量之间的关系 实验设计：1）怎样获得感应电流？（重复昨天的的实验，但观察重点放在指针偏转方向上） 2）怎样判断感应电流的方向？实验器材：螺线管，灵敏电流计，条形磁铁，导线 探究过程1、实验电路：如图1所示,当磁铁向上或向下运动时, 灵敏电流表的指针发生了偏转。

（灵敏电流计， 灵敏电流计与干电池试触，演示指针偏转方向与电流流入方向间的关系）电流从那侧接线 柱流入，指针就向那侧偏转，因为灵敏电流计的量程较小，灵敏度较高，能测出螺线管中 产生的微弱感应电流） 2、弄清线圈导线的绕向。

3、弄清电流方向、电流表指针偏转方向与电流表红、黑接线柱 的关系.图2图1将电流表的左右接线柱分别与干电池的正负极相连（试触法），如图2观察电流流向与指针偏向的关系. 图2结论：当电流由“右接线柱”流入时，表针向右偏转。

师：现在我们进行试验，请大家注意观察：条形磁铁的N极，S极位置及运动方向，电流表的指针左偏还是右偏.并将实验过程中线圈中感应电流的方向、磁铁的极性和运动方向记录在图中。

（教师演示实验，学生观察实验，并填空）学生带着问题分组分析讨论表格内容，探究感应电流方向的规律教师出示问题问题1、请你根据上表中所填写的内容分析一下，感应电流的磁场方向是否总是与原磁场的方向相反？两个磁场的方向关系有什么规律。

问题2、请你仔细分析上表，用尽可能简洁的语言概括一下，究竟如何确定感应电流的方向？并说出你的概括中的关键词语。

问题3、你能从导体和磁体相对运动的角度来确定感应电流的方向吗？如果能，请用简洁的语言进行概括，并试着从能量的转化与守恒角度去解释你的结论？学生小组相互交流、分析、讨论，用最简洁的语言概括出本组的结论。

师巡视各组的情况，然后指定某些组公布本组的成果在全班进行交流，师生共同讨论，形成结论。

教学中，学生概括多种多样，有的也非常准确到位，甚至于出乎意料，如：概括1：感应电流的磁场总是阻碍．．．．引起感应电流的磁通量的变化概括2：感应电流在回路中产生的磁通量总是反抗．．．．）原磁通量的变化．．（或阻碍概括3：感应电流的效果总是反抗．．（或阻碍．．）引起它的那个原因（加点部分为学生提出的关键词）教师应充分肯定他们的结论，并对出现的问题进行讨论、纠正，总结规律：原磁通变大，则感应电流磁场与原磁场相反，有阻碍变大作用原磁通变小，则感应电流磁场与原磁场相同，有阻碍变小作用结论：增反减同判断感应电流方向的方法楞次定律内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

理解：（1）怎样理解“阻碍”？阻碍既不是阻止也不等于反向，增反减同“阻碍”不仅是“反抗”，还有“补偿”（2）谁“阻碍”谁？感应电流的磁场阻碍引起感应电流的磁场的磁通量的变化，需注意这里有两个磁场：原磁场和感应电流磁场，（3）“阻碍”什么？阻碍的是原磁场的磁通量的变化，既不是原磁场也不是原磁场的磁通量（4）如何阻碍？原磁通量增大时感应电流的磁场与原磁场方向相反；原磁通量减小时感应电流的磁场方向与原磁场方向相同（5）“阻碍”的结果如何？阻碍只是延缓了磁通量的变化，而不是阻止它的变化，变化将继续进行，结果不受影响（若这种变化被阻止了，就不可能产生感应电流了）应用楞次定律步骤：课堂例题1、如图，在长直载流导线附近有一个矩形线圈ABCD，线圈与导线始终在同一个平面内。

线圈在导线的右侧向左平移时，请判断：线圈中产生的感应电流的方向。

已知距离载流直导线较近的位置，磁场较强。

交流总结：应用楞次定律判定感应电流方向的思路步骤1．明确研究的对象是哪一个闭合电路和该电路磁场即原磁场的方向如何。

1）对于磁体的磁场可以根据磁体的磁感线分布来确定 2）对于电流产生的磁场则要利用安培定则来确定 2. 明确穿过闭和电路的磁通量是增加还是减少根据已知的磁感线分布和题目所描述的情况来确定 3. 根据楞次定律确定感应电流的磁场方向1) 当磁通量增加时感应电流的磁场与原磁场反向 2) 当磁通量减少时感应电流的磁场与原磁场同 4. 根据安培定则由感应电流的磁场方向判断出感应电2、两同心金属圆环，使内环A 通以顺时针方向电流，现使其电流增大，则在大环B 中产生的感应电流方向如何？若减小电流呢？解：⑴由安培定则A 环中电流产生的磁场方向向里 ⑵穿过大环的磁通量增大⑶由楞次定律可知感应电流的磁场向外 ⑷由安培定则得外环感应电流为逆时针同理当电流减小时，外环中感应电流方向为顺时针 记忆口诀：增反减同，来据去留，增缩减扩 ａ．阻碍原磁通量的变化；增反减同ｂ．阻碍物体间的相对运动，有的人把它称为“来拒去留”；ｃ．增缩减扩，磁通量增大，面积有收缩的趋势，磁通量减小，面积有扩大的趋势 d ．阻碍原电流的变化（自感）。

后面学 具体应用（1）、增反减同。

当原磁通量增加时，感应电流的磁场方向就与原磁场方向相反，当原磁通量减少时，感应电流的磁场方向与原磁场方相同，例1、两圆环A 、B 置于同一水平面上，其中A 为均匀带电绝缘环，B 为导体环，当A 以如图所示的方向绕中心转动的角速度发生变化时，B 中产生如图所示方向的感应电流．则（A ）A 可能带正电且转速减小 （B ）A 可能带正电且转速增大（C ）A 可能带负电且转速减小 （D ）A 可能带负电且转速增大解：若A 带正电，则A 环中有顺时针方向的电流，则原磁场垂直A 环向里，而感应电流的磁场方向垂直B 环向外，由增反减同，说明原磁场在增加，转速在增大；若A 环带负电，，则则A 环中有逆时针方向的电流，则原磁场垂直A 环向外，而感应电流的磁场方向垂直B 环向外，说明原磁场在减小，原电流在减小，转速减小，所以B 、C 正确。

（2）来拒去留：感应电流阻碍相对运动，原磁场来时，感应电流的磁场要拒之，原磁场离去时，感应电流的磁场要留之，从运动的效果看，可表述为敌进我退，敌退我追例2.如图2所示，闭合线圈上方有一竖直放置的条形磁铁，磁铁的N 极朝下但未插入线圈内部。

当磁铁向上运动时：A .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互吸引B .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相同，磁铁与线圈相互排斥C .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互吸引D .线圈中感应电流的方向与图中箭头方向相反，磁铁与线圈相互排斥解：由增反减同，N 向下运动，原磁通量增加，感应电流磁场方向与原磁场方向相反，，由安培定则知感应电流方向与图中箭头方向相同，由来拒去留，知磁铁与线圈相互排斥，故B 正确。

（3）增缩减扩：回路原磁通量增大时，闭合回路的面积有收缩的趋势，原磁通量减少时，闭合回路面积有扩大的趋势（判断回路面积的变化趋势，有适用条件，即穿过闭合回路的磁感线都从同一方向。

）例3、如图3所示，两个闭合圆形线圈A 、B 的圆心重合，放在同一水平面内，线圈B 中通以图中所示的交变电流，设t ＝0时电流沿逆时针方向（图中箭头所示）．对于线圈A ，在1t ～2t 时间内，下列说法中正确的是：A ．有顺时针方向的电流，且有扩张的趋势B ．有顺时针方向的电流，且有收缩的趋势C ．有逆时针方向的电流，且有扩张的趋势D ．有逆时针方向的电流，且有收缩的趋势解：1t ～2t 时间内，B 中的电流为顺时针增大，由增反减同，A 中的感应电流要与B 中的电流相反，A 中的电流为逆时针，由增缩减扩，A 的面积有收缩的趋势；D 正确。

例4．如图所示，ef 、gh 为两水平放置相互平衡的金属导轨，ab 、cd 为搁在导轨上的两金属棒，与导轨接触良好且无摩擦．当一条形磁铁向下靠近导轨时，关于两金属棒的运动情况的描述正确的是A ．如果下端是N 极，两棒向外运动；如果下端是S 极，两棒相向靠近B ．如果下端是S 极，两棒向外运动；如果下端是N 极，两棒相向靠近C ．不管下端是何极，两棒均向外互相远离D ．不管下端是何极，两棒均互相靠近图2 图3图4解：条形磁体向下运动，回路的磁通量在增加，回路的面积有收缩的趋势，所以两棒相互靠近，与下端是哪个极无关，D正确。

例5、对以通电楞次定律符合能的转化和守恒定律。

楞次定律中的“阻碍”作用正是能量转化和守恒定律的反映，电磁感应现象中，产生感应电流即产生电能的同时，由于“阻碍”作用的存在，在克服“阻碍”的过程中，必然伴随着其他能量的减少，所以，楞次定律是能量转化和能量守恒定律必然结果如图所示，该装置有两个很轻的铝环，其中一个是闭合的，另一个是断开的。

用横梁支起，可以在支座上自由转动。

请大家注意观察，如果用条形磁铁的任一极分别接近两个圆环，会发生什么现象？怎样解释观察到的现象？答案：磁铁的N极接近闭合圆环A时，圆环要远离磁铁；而磁铁的N极接近断开的圆环B时，圆环静止不动。